Задача 1. Газ массой m = 1 кг, начальное состояние которого характеризуется параметрами p1 и T1, сжимают до конечного давления p2. Сжатие осуществляется по политропе с показателем n.
Определить:
1) параметры состояния в конце процесса;
2) изменение внутренней энергии Du12, энтальпии Dh12 и энтропии Ds12;
3) количество подведенной или отведенной теплоты к рабочему телу q12;
4) работу процесса сжатия l12 и располагаемую работу l0,12.
Газ считать совершенным, теплоемкости определить на основании молекулярно-кинетической теории.
Дано:
СН4
р1 = 0,8 бар = 0,8×105 Па
р2 = 14 бар = 14×105 Па
Т1 = 295 К
n = 1,25
Решение:
Калорическое УС для совершенного газа (m = 0,016 кг/моль)
сn = mсn/m = 3R/m = 3×8,314/0,016 = 1558,875 Дж/(кг×К)
k = mср/mсn = (mсn + R)/mcn = (3R + R)/3R = 4/3 = 1,333
ср = kcn = 1,333×1558,875 = 2077,98 Дж/(кг×К)
Тогда теплоемкость процесса рассчитывается по показателю политропы
сn = cn(n – k)/(n – 1) = 1558,875×(1,25 – 1,333)/(1,25 – 1) = -517,55 Дж/(кг×К)
Из уравнения процесса в Тр-координатах Тр(1-n)/n = const получаем
Т2 = = 522,91 К, t2 = 249,76°С
Из уравнения процесса в рn-координатах рnn = const получаем
n2 = = 0,194 м3/кг
Изменение энтропии (через уравнение процесса в Тs-координатах)
Ds12 = cn×ln(T2/T1) = -517,55×ln(522,91/295) = -296,26 Дж/(кг×К)
Изменение внутренней энергии (через калорическое УС)
Du12 = cn(t2 – t1) = 1558,875×(522,91 – 295) = 355,3 кДж/кг
Изменение энтальпии (через калорическое УС)
Dh12 = cp(t2 – t1) = 2077,98×(522,91 – 295) = 473,6 кДж/кг
Удельная теплота процесса (через теплоемкость процесса)
q12 = cn(t2 – t1) = 517,55×(522,91 – 295) = -117,95 кДж/кг
Удельная работа изменения объема (из первого закона термодинамики)
l12 = q12 - Du12 = -117,95 – 355,3 = -473,25 кДж/кг
Располагаемая работа (из первого закона термодинамики)
l0,12 = q12 - Dh12 = -117,95 – 473,6 = -591,55 кДж/к
- Курсовая работа
- Дипломная работа
- Контрольная работа
- Реферат
- Отчет по практике
- Магистерская работа
- Статья
- Эссе
- Научно-исследовательская работа
- Доклад
- Глава диплома
- Ответы на билеты
- Презентация
- Чертёж
- Диаграммы, таблицы
- ВАК
- Перевод
- Научная статья
- Бизнес план
- Лабораторная работа
- Рецензия
- Решение задач
- Диссертация
- Доработка заказа клиента
- Аспирантский реферат
- Монография
- ВКР
- Дипломная работа MBA
- Компьютерный набор текста
- Речь к диплому
- Тезисный план
